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一、液压传动的工作原理

 
液压传动系统的基本参数:压力和流量。
液压系统的压力是指液体静压力,即因外力作用而在单位面积上产生的推力。如上例油腔6中的压力为:
p=F/A       
式中    p——液体的压力;
                                    A——大活塞的有效作用面积;
                                     F——作用在大活塞有效作用面积上的外力合力。
由此可知,液压系统中的压力,决定于外界负载。
在国际单位制(SI)中,压力的单位是Pa(帕)(1Pa=1N/m2)。由于Pa的单位太小,工程上常用MPa(兆帕),1MPa=1×106 Pa。
流量为单位时间内流过某一过流截面的液体体积称为流量。若在时间t内流过的液体体积为V,则流量Q为
                             Q=V/t
在上例中,设在某时间t内流入油腔6的油液体积为?t,此时活塞7上移了一段距离l,活塞面积为A,则油腔6增大的体积为A?l,由于液体几乎不可压缩,因此
Q?t=A?l
 
活塞的平均运动速度为     v=l/t=Q/A
上式表明,当油缸的有效面积一定时,活塞运动速度的大小由
输入油缸的流量来确定。
根据上式可得
                                          p.Q=(F/A).v.A=F.v
因此,流过某一截面的流量与油液的压力p之积具有能量的单位,
此即液体的压能.
二、液压系统的组成
由图3-1例子可以看出,一个完整的液压系统由以下五个部分组成:
1.能源装置
指液压泵,其作用是将原动机(电动机或内燃机)的机械能转换成液体的压能。
2.控制调节装置
各类液压阀,主要有方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀,其功能是对液压系统中油的流动方向、压力、流量进行调节和控制。
3.执行装置
指液动机械,包括作直线运动的液压缸和作旋转运动的液压马达,其作用是将液体的液压能转换为工作装置需要的机械能,实现预定的工作目的。
4.辅助装置
包括油箱、蓄能器、密封圈、滤油器、管道、管接头、压力表等,其作用是保证液压系统持久、稳定、可靠地工作。
 
5.工作介质
指液压油,目前液压系统采用的液压油主要是矿物油,其它还有高水基液压油和合成型液压油等。
三、液压传动的优缺点       
 与其它形式传动系统相比,液压传动具有以下优点:
1.功率密度(单位体积所具有的功率)大,结构紧凑,质量轻。
2.可实现无级调速,且调速范围大,其传动速比可达到1000。
3.运动平稳,冲击小,工作可靠。
4.易于实现过载保护和自动控制。
5.工作介质绝大多数采用矿物油,因此自润性好,散热好,
寿命较长。
但是,液压传动存在着传动效率较低(一般不超过80%),难于保证严格的传动比,工作性能受温度变化的影响较大,制造成本高,故障排除较困难等缺点。
四 液压油的选择
液压油是液压系统中传递能量的介质,又能起到润滑、防锈、防腐和冷却等作用。液压系统能否可靠、有效地工作,在很大程度上取决于所选用的液压油。
 
1.对液压油的要求
1)合适的粘度,并有较好的粘温特性。
所谓粘性,是指液体分子间内聚力阻止分子相对运动的性质。表示液体粘性大小的物理量称为粘度。粘度是液压油最重要的物理性质,也是选择液压油的主要指标。粘度过高,液压元件中各部件的运动阻力增大,同时,管道压力降和功率损失增加;反之,粘度过低又会加大系统的泄漏。所以工作介质要有合适的粘度范围,同时在温度、压力变化下,油的粘度变化要小。
2) 润滑性能好,在压力和温度发生变化时,应有较厚的油膜厚度。
3) 质地纯净,杂质少。
此外,对液压油的防蚀性、防锈性、抗泡沫性、相容性和稳定性等也有相应的要求
2.选用原则
⑴ 先选择合适的液压油类型,再选择合适的液压油粘度。
(2)运动速度高或配合间隙小时宜采用粘度较低的油液以减小摩擦损失;工作压力高或温度高时宜采用粘度较高的油液以减小泄漏。
 
五、液压系统的图形符号
在液压系统图中, 图形符号只反映各元件的职能和在油路连接上的相互关系,而不表示元件的具体结构和空间安装位置。使用图形符号既便于绘制,又可使液压系统简单明了

 

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